Une étude, dont les résultats intitulés «Geological respiration of a mountain belt revealed by the trace element rhenium» ont été publiés dans la revue Earth and Planetary Science Letters, a permis de montrer, grâce à une méthode novatrice, que la 'respiration géologique' sur l’île de Taiwan consomme plus de CO2 qu’elle n’en rejette. 

Rappelons tout d'abord ce qu'est la 'respiration géologique'. Ce processus découle du fait qu'à «la surface de la Terre, particulièrement dans les jeunes chaînes de montagne, affleurent des roches sédimentaires riches en matière organique fossile» (provenant de très anciennes formes de vie) qui s’oxydent «au contact de l’air en libérant du gaz carbonique (CO2) dans l’atmosphère» tout en consommant de l’oxygène.

Pour en savoir plus sur ce phénomène, l'étude ici présentée s'est appuyée sur la mesure, dans les eaux de rivière, du rhénium (Re, numéro atomique 75), un élément très rare sur Terre, de la famille des platinoïdes, qui possède «la propriété d’avoir une grande affinité pour la matière organique».

En effet, «au cours de l’histoire de la Terre, lorsque la matière organique issue des continents s’est déposée en mer, elle a fixé du rhénium marin qui a évolué ensuite avec elle, lors de son enfouissement puis de son exhumation sur les continents» de sorte que la matière organique fossile actuelle contient du rhénium.

Si la recherche a été effectuée dans les rivières de l’île de Taiwan, c'est que cette île «est constituée de roches sédimentaires riches en matière organique fossile et connaît une érosion intense du fait de ses fortes pentes et de précipitations soutenues».

L'étude est ainsi parvenue à montrer que, «bien que le rhénium dissous dans les rivières soit très faiblement concentré (de l’ordre de 10-11-10-12 mol/l)», il provient bien «de l’oxydation de la matière organique fossile, et que celle-ci représente une source de CO₂ vers l’atmosphère d’environ 0,37x1012 gC/an à l’échelle de l’île».

Les mesures mettent en évidence une corrélation «entre la teneur en rhénium des rivières et la quantité des sédiments qu’elles transportent et qui sont issus de l’érosion physique des reliefs», ce qui «suggère que l’oxydation de la matière organique fossile des roches sédimentaires à Taiwan est contrôlée par l’érosion physique».

De plus, «le flux net de consommation de CO₂ atmosphérique résultant de la séquestration de carbone organique récent» a été estimé à «environ 0,55x1012 gC/an pour cette île de 36000 km2, championne du monde de l’érosion mécanique» et comme l’oxydation de la matière organique fossile ne compense pas «l’enfouissement du carbone organique moderne dans les dépôts marins, la chaîne taiwanaise reste, dans les conditions actuelles, un puits de CO₂ atmosphérique».

Ainsi, cette étude, qui «démontre l’importance des transferts de matière organique par les fleuves», demande à «être étendue à d’autres contextes écosystémiques et géologiques», car, en raison de «l’augmentation des températures et des précipitations tropicales engendrée par le réchauffement climatique», l’érosion physique des reliefs risque d’augmenter influençant «le couple oxydation de matière organique fossile et enfouissement de carbone organique moderne».